RU2023012C1 - Charging device of blast furnace - Google Patents
Charging device of blast furnace Download PDFInfo
- Publication number
- RU2023012C1 RU2023012C1 SU5020986A RU2023012C1 RU 2023012 C1 RU2023012 C1 RU 2023012C1 SU 5020986 A SU5020986 A SU 5020986A RU 2023012 C1 RU2023012 C1 RU 2023012C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cone
- charge
- distribution
- dividers
- funnel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии и используется при загрузке доменных печей. The invention relates to ferrous metallurgy and is used when loading blast furnaces.
Известно лотковое бесконусное загрузочное устройство, функцию распределителя шихты в котором выполняет лоток, имеющий возможность вращения и изменения угла наклона. Качество окружного распределения шихты лотковым загрузочным устройством зависит от скорости ссыпания материалов через дозирующие отверстия удерживающих затворов. Ввиду различного гранулометрического состава материалов как по высоте отдельного бункера, так и по всем бункерам на момент выдачи из них железорудной составляющей подачи (агломерат, окатыши, железная руда, известняк, шлаки сталеплавильные и т.д.) имеется большая окружная неравномерность и по насыпной массе материалов, и по количеству в них мелочи. Known trough-free cone loading device, the function of the charge distributor in which performs the tray, with the ability to rotate and change the angle. The quality of the circumferential distribution of the charge by the trough loading device depends on the rate of pouring of the materials through the metering openings of the holding valves. Due to the different granulometric composition of the materials, both in the height of an individual bunker and in all bins at the time of delivery of the iron-ore component of the feed (sinter, pellets, iron ore, limestone, steelmaking slags, etc.), there is a large circumferential unevenness and bulk density materials, and the number of little things in them.
Известно также типовое загрузочное устройство, содержащее приемную воронку и расположенные один под другим конусы и чаши. Снижение окружной неравномерности распределения шихты в таком устройстве достигается за счет периодического вращения на определенный угол воронки с шихтой по определенной программе. Also known is a typical loading device comprising a receiving funnel and cones and bowls located one below the other. Reducing the circular unevenness of the distribution of the charge in such a device is achieved due to periodic rotation by a certain angle of the funnel with the mixture according to a certain program.
Недостатком типового загрузочного устройства является значительная количественная (по массе) и качественная (по мелким фракциям) неравномерности, которые составляют соответственно 5,3 и 9,4% для одной подачи, 1,7 и 3,2% для полного цикла (шесть подач при шести и восемь подач при восьми станциях в цикле работы ВРШ. The disadvantage of a typical loading device is a significant quantitative (by weight) and qualitative (by fine fractions) irregularities, which are respectively 5.3 and 9.4% for one feed, 1.7 and 3.2% for a full cycle (six feeds with six and eight feeds at eight stations in the cycle of the SRS.
Наиболее близким техническим решением - прототипом является загрузочное устройство, содержащее приемную воронку с делителями (стационарный распределитель шихты - СРШ) и расположенные один под другим подвешенные на штангах конусы с чашами. The closest technical solution - the prototype is a loading device containing a receiving funnel with dividers (stationary charge distributor - SRS) and cones with bowls suspended one below the other on the rods.
Исследование количественного и качественного окружного распределении агломерата при загрузке СРШ показало, что при загрузке только прямых (ААКК ) подач или коксом вперед (КААК , ККАА ) максимальная количественная и качественная неравномерности составили соответственно 2-3 и 4-6%. При определенных комбинациях указанных систем загрузки максимальную неравномерность удалось уменьшить соответственно до 1,3-2,0 и 2,0-2,2%, но при этом ухудшается радиальное размещение рудных нагрузок. Эксплуатация такого устройства на одной из доменных печей метзавода им. Петровского полностью подтвердила сказанное. Причем сравнительно невысокая максимальная неравномерность остается всегда постоянной и с течением времени ведет не только к увеличению окружной неравномерности газового потока, но и к изменению толщины гарниссажа по окружности заплечиков и горна.A study of the quantitative and qualitative district distribution of agglomerate when loading SRS showed that when loading only direct (AAKK ) innings or coke forward (KAAK , KKAA ) the maximum quantitative and qualitative irregularities were 2-3% and 4-6%, respectively. With certain combinations of these loading systems, the maximum non-uniformity was reduced to 1.3–2.0 and 2.0–2.2%, respectively, but the radial distribution of ore loads deteriorates. The operation of such a device on one of the blast furnaces of the metallurgical plant them. Petrovsky fully confirmed what was said. Moreover, the relatively low maximum non-uniformity always remains constant and, over time, leads not only to an increase in the circumferential unevenness of the gas flow, but also to a change in the thickness of the skull along the circumference of the shoulders and the hearth.
Целью изобретения является снижение расхода кокса за счет равномерного окружного распределения шихты и газов. The aim of the invention is to reduce the consumption of coke due to the uniform circumferential distribution of the mixture and gases.
Поставленная цель достигается тем, что в загрузочном устройстве доменной печи, содержащем приемную воронку с делителями, расположенные один под другим подвешенные на штангах конусы с чашами, согласно изобретению под приемной воронкой размещен дополнительный профилированный усеченный конус с четырьмя рассекателями шихты и четырьмя коническими впадинами, равномерно расположенными на его поверхности. This goal is achieved by the fact that in the loading device of a blast furnace containing a receiving funnel with dividers, cones with cups suspended one below the other on the rods, according to the invention, an additional profiled truncated cone with four charge dividers and four conical cavities uniformly located is placed under the receiving funnel on its surface.
Поставленная цель достигается также тем, что штанга верхнего конуса содержит расширение, размещенное таким образом, что при закрытом верхнем конусе оно расположено в выпускном отверстии приемной воронки, а при опущенном верхнем конусе - под выпускным отверстием приемной воронки. This goal is also achieved by the fact that the rod of the upper cone contains an extension that is positioned so that when the upper cone is closed, it is located in the outlet of the receiving funnel, and when the upper cone is lowered, it is under the outlet of the receiving funnel.
На фиг. 1 представлено предлагаемое загрузочное устройство (ЗУ); на фиг. 2 - делитель приемной воронки; на фиг. 3 - профилированный усеченный конус; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 и 6 - расположение гребней материалов из двух скипов (левый и правый) в верхней части приемной воронки и выпускном ее отверстии в СРШ; на фиг. 7 и 8 - расположение гребней материалов в верхней части профилированного конуса и в выпускном отверстии по окружности верхнего конуса. In FIG. 1 presents the proposed boot device (memory); in FIG. 2 - divider of the receiving funnel; in FIG. 3 - profiled truncated cone; in FIG. 4 is a section AA in FIG. 3; in FIG. 5 and 6 - the location of the ridges of materials from two skips (left and right) in the upper part of the receiving funnel and its outlet in the SRS; in FIG. 7 and 8 - the location of the ridges of materials in the upper part of the profiled cone and in the outlet around the circumference of the upper cone.
Делители приемной воронки расположены таким образом, что шихта из каждого скипа разделяется на два потока. В результате после загрузки двух скипов железорудного материала в верхней части приемной воронки формируется четыре гребня шихты (фиг. 5 и 6). При ссыпании шихты из выпускного отверстия приемной воронки, площадь сечения которого в 7-8 раз меньше площади сечения верхней части воронки, наличие четырех гребней сглаживается, однако определенная неравномерность, такая же как в прототипе, остается. The dividers of the receiving funnel are arranged in such a way that the charge from each skip is divided into two streams. As a result, after loading two skips of iron ore material, four ridges of the charge are formed in the upper part of the receiving funnel (Figs. 5 and 6). When pouring the mixture from the outlet of the receiving funnel, the cross-sectional area of which is 7-8 times smaller than the cross-sectional area of the upper part of the funnel, the presence of four ridges is smoothed, however, a certain unevenness, the same as in the prototype, remains.
Дополнительный конус устанавливается таким образом, что каждый из двух потоков шихты попадает на рассекатель, а конические впадины профилированного конуса располагаются между секторами, в которых формируются гребни. An additional cone is installed in such a way that each of the two flows of the charge falls on the divider, and the conical depressions of the shaped cone are located between the sectors in which the ridges are formed.
При движении по поверхности профилированного конуса происходит частичное перераспределение материала с делителей во впадины. В результаты окружное распределение выравнивается в большей степени (фиг. 7 и 8). When moving along the surface of a profiled cone, a partial redistribution of material from dividers to depressions occurs. As a result, the circumferential distribution is leveled to a greater extent (Figs. 7 and 8).
Выравниванию окружного распределения способствует и наличие в загрузочном устройстве трех пережимов с последующим веерообразным расширением потоков шихты: пережима потока шихты в выпускном отверстии приемной воронки с последующим расширением при движении по дополнительному профилированному конусу, пережима в воронке верхнего конуса с последующим расширением при движении по поверхности верхнего конуса и пережима в воронке среднего конуса с последующим расширением при движении шихты по поверхности среднего и нижнего конусов. Equalization of the circumferential distribution is also facilitated by the presence of three clamps in the loading device, followed by fan-shaped expansion of the charge flows: pinch of the charge stream in the outlet of the receiving funnel with subsequent expansion when moving along an additional profiled cone, pinch in the funnel of the upper cone with subsequent expansion when moving along the surface of the upper cone and pinch in the funnel of the middle cone with subsequent expansion when the mixture moves on the surface of the middle and lower cones.
Обеспечение многократного пережима потока с последовательным его расширением обеспечивает по сравнению с прототипом лучшее количественное и качественное распределение шихты. Это доказывается следующим. Возьмем для оценки эффективности выравнивания окружного распределения мелочи характеристики: mср - средняя плотность распределения мелкой фракции по окружности, mcp = M/l, где М - масса мелкой фракции в слое; l - длина окружности; mi - плотность распределения мелкой фракции в данном секторе, mi= Mi/li, где Mi- масса мелочи в i-том секторе; li - длина дуги, соответствующей i-тому сектору; σ - среднеквадратическое отклонение
σ =,, где n - число секторов.Providing multiple pinch flow with its sequential expansion provides, in comparison with the prototype, the best quantitative and qualitative distribution of the charge. This is proved by the following. We take to assess the effectiveness of leveling the circumferential distribution of the little things characteristics: m cf - the average density of the distribution of the fine fraction around the circumference, m cp = M / l, where M is the mass of the fine fraction in the layer; l is the circumference; m i is the distribution density of the fine fraction in a given sector, m i = M i / l i , where M i is the mass of fines in the i-th sector; l i - the length of the arc corresponding to the i-th sector; σ is the standard deviation
σ = ,, where n is the number of sectors.
Величина σ однозначно характеризует неравномерность распределения мелочи по окружности. Увеличение σ соответствует увеличению неравномерности. The value of σ uniquely characterizes the uneven distribution of fines around the circumference. An increase in σ corresponds to an increase in unevenness.
При движении материала по стенкам воронки частицы находятся в сужающемся вогнутом желобе. Если принять, что ускорение потока шихты сохраняет его высоту, то при отсутствии поперечного движения кусков сохраняется имеющаяся окружная неравномерность. Вследствие этого должно быть условие постоянства среднеквадратичного отклонения ( σ = соnst). При ссыпании по поверхности конуса шихта движется по выпуклой поверхности, что приводит к возникновению поперечного перемещения частиц наряду с движением по образующей конуса. Причем в зонах, где мелочи больше, возникают лучшие условия для ее перемещения в соседние сектора во время движения по поверхности конуса. Таким образом происходит одновременное уменьшение σ и mср. Это позволяет предположить, что при движении по конусу выполняется условие постоянства коэффициента вариации σ /mср. Следовательно, в соответствии с фиг. 1, можно записать σ 1 = σ 2;ν 2 = ν 3. (1)
Из (1) σ 2/mср2 = σ 3/mср
σ3/σ2=mср 3/mср 2 = = = d3/d2
σ3= . (2)
На основании полученного соотношения можно рассчитать влияние трех пережимов в ЗУ для доменной печи полезным объемом 3000 м3 (фиг. 1).When the material moves along the walls of the funnel, the particles are in a tapering concave groove. If we assume that the acceleration of the flow of the charge preserves its height, then in the absence of the transverse movement of the pieces, the existing circular unevenness is preserved. As a result of this, there must be a condition for the constancy of the standard deviation (σ = const). When pouring over the surface of the cone, the charge moves along a convex surface, which leads to the appearance of lateral movement of particles along with movement along the generatrix of the cone. Moreover, in areas where there are more trifles, better conditions arise for its movement to neighboring sectors while moving along the surface of the cone. Thus, a simultaneous decrease in σ and m cf. This suggests that, when moving along a cone, the condition of constant coefficient of variation σ / m cf is fulfilled. Therefore, in accordance with FIG. 1, we can write σ 1 = σ 2 ; ν 2 = ν 3 . (1)
From (1) σ 2 / m sr2 = σ 3 / m sr
σ 3 / σ 2 = m cf 3 / m cf 2 = = = d 3 / d 2
σ 3 = . (2)
Based on the obtained ratio, it is possible to calculate the effect of three clamps in the memory for a blast furnace with a useful volume of 3000 m 3 (Fig. 1).
Уравнение (2) преобразуется к виду
σ4=
d3 = = 2,2 м
d2 = = 1,57 м
Принято самое наихудшее исходное распределение мелочи по шести секторам соответственно, т(% ): 1,8(20); 1,8(20); 1,6(18); 1,2(13,3); 1,2(13,3); 1,4(15,4). Такое распределение соответствует σ = 0,21 т. По расчетам после трех пережимов σ = 0,01 т, что соответствует следующему распределению по шести секторам соответственно, %: 16,8; 16,9; 16,7; 16,5; 16,5; 16,5.Equation (2) is converted to the form
σ 4 =
d 3 = = 2.2 m
d 2 = = 1.57 m
The worst initial distribution of trifles across six sectors, respectively, was adopted, t (%): 1.8 (20); 1.8 (20); 1.6 (18); 1.2 (13.3); 1.2 (13.3); 1.4 (15.4). This distribution corresponds to σ = 0.21 tons. According to the calculations after three pinches, σ = 0.01 tons, which corresponds to the following distribution in six sectors, respectively,%: 16.8; 16.9; 16.7; 16.5; 16.5; 16.5.
Максимальная неравномерность по окружному распpеделению мелочи для одной подачи составляет 16,9-16,5 = 0,4%, что лучше, чем аналогичный показатель для прототипа. The maximum unevenness in the district distribution of little things for one feed is 16.9-16.5 = 0.4%, which is better than the same indicator for the prototype.
Наличие утолщения на штанге верхнего конуса также способствует пережиму потока шихты, уменьшая площадь выпускного отверстия приемной воронки. Однако уменьшение площади выпускного отверстия приемной воронки может привести к кострению шихты. При опускании верхнего конуса эта опасность устраняется за счет перемещения утолщения за пределы отверстия. The presence of thickening on the rod of the upper cone also contributes to pinch the flow of the mixture, reducing the area of the outlet of the receiving funnel. However, reducing the area of the outlet of the receiving funnel can lead to a bonfire of the charge. When lowering the upper cone, this danger is eliminated by moving the bulge out of the hole.
Устройство содержит скип 1, приемную воронку 2, имеющую делители 3. К применой воронке примыкает верхний бункер 4, в котором на подвесках 5 крепится профилированный усеченный конус 6. На верхнем фланце газового затвора 7 установлены чаша 8 и верхний конус 9. Последний с помощью полой штанги 10 соединен с балансирами или гидроприводом. На штанге верхнего конуса установлены защитные кольца 11 толщиной 300-400 мм в нижней части и 20-50 мм в верхней. The device comprises a
Средний конус 12 с чашей 13 установлен таким образом, чтобы в первом межконусном пространстве 14 помещались материалы из двух скипов. Средний конус соединен с приводом полой штангой 15. Между куполом печи 16 и газовым затвором 7 установлен кожух 17, ограничивающий второе межконусное пространство, объем которого равен объему полной подачи за вычетом объема кокса для частичного пересыпания его в центр печи. Чаша 18 нижнего конуса 19 установлена на фланце купола печи. Нижний конус с технологическим отверстием через специальные ребра и штангу 20 соединены с балансирами или гидроцилиндрами. The
Выходное отверстие приемной воронки имеет площадь, в 7-8 раз меньшую площади по периферии воронки. Делители 3 установлены с учетом деления шихты из каждого скипа на два потока за счет конфигурации направляющих желобов 21. The outlet of the receiving funnel has an area 7-8 times smaller than the area around the periphery of the funnel. The
На фиг. 3 и 4 представлен профилированный усеченный конус с рассекателями 22 и коническими впадинами 23, глубина которых у основании конуса составляет 20-30 мм по отношению к его образующей, равномерно сходящейся затем на ней в вершинах впадин. In FIG. Figures 3 and 4 show a profiled truncated cone with
Загрузочное устройство работает следующим образом. The boot device operates as follows.
Материалы высыпают из скипа 1 (фиг. 2) или с транспортерной ленты на делители 3 приемной воронки 2. Устройство делителей обеспечивает попадание материалов на периферию воронки по дуге от 340-350о до 190-200о (от оси наклонного моста) для левого скипа и от 150-170о до 10-20о для правого скипа (см. фиг. 2, где движение материалов показано стрелками). Движение материалов от делителей к периферии воронки центробежное, а затем направление их движения меняется на обратное и по стенкам воронки к ее выпускному отверстию шихтовые материалы движутся к центру (центростремительное движение). В момент изменения направления в движении шихты ее площадь в 3,5-4,0 раза больше площади ее потока в выпускном отверстии приемной воронки.The materials are poured from skip 1 (Fig. 2) or from the conveyor belt to
Затем поток материалов попадает на профилированный усеченный распределительный конус 6. Количественное (по массе) и особенно качественное (по гранулометрическому составу) распределение материалов неравномерно по окружности выходного сечения приемной воронки, поэтому против мест с большей массой мелочи на профилированном конусе расположены рассекатели 22, а против мест с меньшим количеством мелочи конические впадины (собиратели) 23 (см. фиг. 5). По профилированному конусу материалы движутся от центра к периферии и за счет рассекателей и собирателей масса мелочи по окружности выравнивается. Площадь потока материалов по периферии чаши 8 верхнего конуса и бункера 4 в момент изменения направления движения на обратное (центростремительное) в 3,5-4,0 раза больше, чем площадь поперечного сечения потока материалов при ссыпании их с верхнего конуса 9. Это обеспечивает значительное усреднение окружного распределения материалов в качественном отношении. Then the material flow enters the profiled
Затем материалы попадают на периферию чаши 13 среднего конуса и газового затвора 7. Площадь их потока в этот момент в 3,5-4,0 раза больше по сравнению с площадью потоков при ссыпании с верхнего и среднего конусов. Следовательно, при загрузке шихтовых материалов по предлагаемой схеме имеются три пережима их потока в загрузочном устройстве с тремя предварительными расширениями в соотношении (0,25-0,30):1. Then the materials fall on the periphery of the
Это позволяет в каждой подаче получать достаточно равномерное количественное и качественное распределение шихты по окружности доменной печи. This allows in each feed to obtain a fairly uniform quantitative and qualitative distribution of the charge around the circumference of the blast furnace.
Верхний и средний конусы с чашами являются одновременно (наряду с окружным распределением шихты) газовыми затворами. Выравнивание давления газа в первом межконусном пространстве с атмосферным (перед опусканием верхнего конуса) и с давлением газа на колошнике (перед опусканием среднего конуса) осуществляется по обычной схеме. The upper and middle cones with bowls are simultaneously (along with the circumferential distribution of the charge) gas locks. The equalization of gas pressure in the first inter-conical space with atmospheric (before lowering the upper cone) and gas pressure at the top (before lowering the middle cone) is carried out according to the usual scheme.
С верхнего конуса материалы ссыпаются на нижний конус 19 с технологическим отверстием для пересыпания части кокса в центр печи. При опускании нижнего конуса материалы попадают на колошник печи. При этом получают желаемое распределение материалов в радиальном направлении. From the upper cone, materials are poured onto the
Значительное увеличение равномерности распределения материалов по их количеству и гранулометрическому составу по окружности печи, которое обеспечивает предлагаемый способ окружного распределения шихтовых материалов в шахтных печах и соответствующее конструктивное решение загрузочного устройства, позволит более полно использовать восстановительную способность печных газов и снизить расход кокса. A significant increase in the uniformity of the distribution of materials by their quantity and particle size distribution around the furnace circumference, which provides the proposed method for the circular distribution of charge materials in shaft furnaces and the corresponding constructive solution of the loading device, will make it possible to more fully utilize the reducing ability of furnace gases and reduce coke consumption.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5020986 RU2023012C1 (en) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Charging device of blast furnace |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5020986 RU2023012C1 (en) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Charging device of blast furnace |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2023012C1 true RU2023012C1 (en) | 1994-11-15 |
Family
ID=21593814
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5020986 RU2023012C1 (en) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Charging device of blast furnace |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2023012C1 (en) |
-
1991
- 1991-07-08 RU SU5020986 patent/RU2023012C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 399527, кл. C 21B 7/20, 1977. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2023012C1 (en) | Charging device of blast furnace | |
JP6304174B2 (en) | Raw material charging method to blast furnace | |
US5965085A (en) | Apparatus for charging a shaft furnace | |
JPH0225507A (en) | Method and apparatus for charging raw material in bell-less type blast furnace | |
WO2019187997A1 (en) | Method for loading raw materials into blast furnace | |
JPS6017005A (en) | Charging method of raw material in bell-less type blast furnace | |
SU1488305A1 (en) | Blast furnace charging arrangement | |
RU1803427C (en) | Method and device for charging blast furnace | |
US2802661A (en) | Apparatus for charging a blast furnace | |
JPS62290809A (en) | Raw material charging method for blast furnace | |
JP3700458B2 (en) | Low Si hot metal manufacturing method | |
JP3572645B2 (en) | Raw material charging method for vertical smelting furnace | |
SU603664A1 (en) | Shaft furnace charging device chute | |
JP2723644B2 (en) | Blast furnace raw material charging method | |
RU2095420C1 (en) | Blast furnace charging method | |
SU1049548A1 (en) | Charging apparatus for blast furnace | |
JPS61227109A (en) | Charging method for blast furnace charge | |
RU2001116C1 (en) | Burden material charging method | |
RU1788019C (en) | Charge distributor receiving funnel | |
JP2023079158A (en) | Raw material charging device and raw material charging method for bell-less blast furnace | |
SU1320231A1 (en) | Method of charging blast furnace | |
JPH02401B2 (en) | ||
JP2000282110A (en) | Operation of blast furnace | |
JP3978105B2 (en) | Raw material charging method for blast furnace | |
SU910771A1 (en) | Charge spreader of blast furnace loading arrangement |